預(yù)應(yīng)力錨（桿）索技術(shù)在路橋邊坡支護(hù)中的應(yīng)用分析

劉建財(cái)

摘 要：預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)是一種高效、經(jīng)濟(jì)的巖土體加固技術(shù)，在地下圍巖和邊坡工程中、路橋工程中得到廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)，其不僅可決定支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且還能有效控制邊坡變形，在支護(hù)工程中起著相當(dāng)重要的作用。以下文章就對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿索施工技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨桿索施工；施工技術(shù)分析；技術(shù)控制要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力錨（桿）索它是利用錨索周圍地層巖土的抗剪強(qiáng)度來(lái)傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力或保持地層開(kāi)挖面的自身穩(wěn)定，由于錨桿、錨索的使用，使錨固地層產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)并對(duì)加固地層起到加筋作用；可以增強(qiáng)地層的強(qiáng)度，改善地層的力學(xué)性能，可以使結(jié)構(gòu)與地層連鎖在一起，形成一種共同工作的復(fù)合體，使其能有效地承受拉力和剪力，并能提高潛在滑移而上的抗剪強(qiáng)度，有效地阻止坡體位移。由于預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)能減輕結(jié)構(gòu)物的自重、節(jié)約工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。

1 預(yù)應(yīng)力錨桿施工流程圖

錨桿制作→測(cè)量放線→坡面機(jī)械修整→搭設(shè)施工腳手架、工作平臺(tái)→人工修整坡面→布設(shè)錨桿孔位、成孔→清孔→安裝錨桿→注漿→預(yù)應(yīng)力張拉

2 預(yù)應(yīng)力錨（桿）索施工準(zhǔn)備工作

首先了解施工區(qū)土層分布及土層的物理力學(xué)性能，以便實(shí)施預(yù)應(yīng)力錨桿的布置、選擇鉆孔方法；了解地下水賦存狀況及其化學(xué)成份，以確定排水、截水措施、以及鋼絞線的防腐措施。

查明施工區(qū)范圍內(nèi)地下埋設(shè)物的位置狀況，預(yù)測(cè)預(yù)應(yīng)力錨桿施工對(duì)其影響的可能性與后果。

預(yù)應(yīng)力錨桿長(zhǎng)度超建筑紅線，應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)和單位的批準(zhǔn)、許可。

3 錨桿（索）施工

3.1 測(cè)量放樣。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放出孔位和孔向，孔位用油漆在巖石上做好標(biāo)記，孔向在鉆機(jī)支架上量測(cè)方向，并增加支撐，最后剛性固定支架，以便鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)振動(dòng)而改變孔位和方向。

3.2 鉆孔施工。（1）在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)和鉆進(jìn)速度，防止出現(xiàn)埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故；對(duì)土層錨桿的自由段鉆進(jìn)速度可稍快，對(duì)錨固段則應(yīng)稍慢一點(diǎn)。（2）采用干作業(yè)法鉆孔時(shí)，要注意鉆進(jìn)速度，避免“別鉆”；鉆孔完畢后，為減少孔內(nèi)虛土，應(yīng)先將孔內(nèi)土充分倒出，再拔鉆桿。（3）采用濕作業(yè)法成孔時(shí)，要注意鉆進(jìn)時(shí)要不斷供水沖洗，始終保持孔口水位，并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進(jìn)速度，一般以300mm/min～400mm/min為宜，每節(jié)鉆桿鉆進(jìn)后在接鉆桿前，一定要用水反復(fù)沖洗孔底沉渣，直至溢出清水為止，然后拔出鉆桿。鉆孔結(jié)束后，逐根拔出鉆桿和鉆具，將沖擊器清洗好備用。用一根聚乙烯管復(fù)核孔深，并以高壓風(fēng)吹孔，待孔內(nèi)粉塵吹干凈，且孔深不少于錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度時(shí)，拔出聚乙烯管，塞好孔口。

3.3 錨桿安裝。錨桿安裝前應(yīng)選擇相同地質(zhì)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)3孔，以驗(yàn)證相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)，確定施工工藝及參數(shù)。要求錨桿抗撥力不小于150KN，抗撥力不足時(shí)，應(yīng)通知設(shè)計(jì)人員檢查處理。錨桿采用Φ32HRB400螺紋鋼筋制作，間距為3.0m，矩形布置，錨頭采用彎鉤與框架梁主筋焊接或綁扎牢固。為確保錨桿安裝時(shí)行車安全，錨桿全長(zhǎng)采用直螺紋套筒分段連接，分段長(zhǎng)度可按現(xiàn)場(chǎng)情況自行搭配，但分段長(zhǎng)度不得小于1m，并確保施工時(shí)不侵入鐵路限界。每根錨桿接頭數(shù)不大于3個(gè)，且同一斷面的接頭數(shù)不得超過(guò)錨桿數(shù)量的1/2。錨桿施工應(yīng)隨邊坡自上而下逐排施工，每排相鄰錨桿錯(cuò)開(kāi)施工，鉆到設(shè)計(jì)深度并清孔后立即安裝錨桿。

3.4 錨桿注漿。注漿材料采用水灰比0.45～0.5的純水泥砂漿，漿液攪拌均勻。錨桿注漿分為一次注漿和二次劈裂注漿兩個(gè)階段：（1）一次注漿：由孔底開(kāi)始注漿，當(dāng)孔口冒出的水泥漿與新漿相同時(shí)，再繼續(xù)注漿2分鐘即可；拔出一節(jié)套管，在管內(nèi)注滿水泥漿，并在管口加蓋高壓注漿帽，繼續(xù)注漿，管內(nèi)水泥漿在高壓作用下，向錨固端土壤擴(kuò)散，滲透壓縮周邊土體，穩(wěn)定2分鐘后卸管，再撥出一節(jié)套管，并繼續(xù)上述過(guò)程，直至拔管至自由段時(shí)停止二步注漿，繼續(xù)撥管至完成。（2）二次劈裂注漿：二次注漿為劈裂注漿，注漿壓力一般為2.5～4.0MPa，其目的是再次向錨固區(qū)段注漿，漿液在高壓下被壓入孔內(nèi)壁的土體中，使錨索能牢固地錨入巖層。壓漿管為膠管，在制作鋼絞線時(shí)綁扎在鋼絞線中。施工中為了使二次注漿達(dá)到設(shè)計(jì)的效果，在一次注漿中必須使錨固段注漿飽滿。錨桿灌漿后至少養(yǎng)護(hù)7天，養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁敲擊、搖動(dòng)錨桿或在錨桿上懸掛重物。

4 預(yù)應(yīng)力張拉

（1）在錨固體強(qiáng)度大于20MPa以上時(shí)方可張拉，鎖定時(shí)先張拉至1.1倍設(shè)計(jì)荷載，穩(wěn)定10min后再卸荷，上夾片后張拉鎖定到鎖定荷載。（2）為避免相鄰錨索張拉的應(yīng)力損失，采用跳張法張拉。（3）正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計(jì)拉力的10-20%，對(duì)錨桿預(yù)張1-2次，使各部位接觸緊密，桿體與土層緊密，產(chǎn)生初剪。（4）正式張拉分級(jí)載，每級(jí)加載后恒載3分鐘記錄伸長(zhǎng)值。張拉到設(shè)計(jì)荷載，恒載10分鐘，無(wú)變化時(shí)可以鎖定，鎖定預(yù)應(yīng)力為250KN。（5）錨頭錨具刷二遍防銹漆再涂抹黃油，最后用C25砼封端。

5 質(zhì)量控制要點(diǎn)及相應(yīng)技術(shù)質(zhì)量保證措施

（1）預(yù)應(yīng)力錨桿鉆進(jìn)速度嚴(yán)格要求在0.3～0.5m/min，回轉(zhuǎn)速度10～112N·m，防止速度過(guò)快引起旋噴攪拌不均勻，漿液過(guò)少。（2）預(yù)應(yīng)力錨桿注漿用水、水泥及其添加劑應(yīng)注意氯化物與硫酸鹽的含量，以防對(duì)鋼絞線的腐蝕。（3）預(yù)應(yīng)力錨桿施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和土層條件，選出合理的施工工藝。（4）鋼絞線應(yīng)除油污、除銹，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸下料，每股長(zhǎng)度誤差不大于50mm。鋼絞線應(yīng)該按一定規(guī)律平直排列。（5）注漿材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。（6）預(yù)應(yīng)力錨桿緊拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。錨固體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度均大于15.0MPa時(shí)，方可進(jìn)行張拉。地錨張拉應(yīng)按一定程序進(jìn)行，地錨張拉順序，應(yīng)考慮鄰近預(yù)應(yīng)力錨桿的相互影響。（7）注漿管宜隨桿體一同放入孔，注漿管頭部距孔底宜為50～100mm，桿體放入角度應(yīng)與鉆孔角保持一致。（8）預(yù)應(yīng)力錨桿允許偏差項(xiàng)目表（表4）

6 施工中易出現(xiàn)的問(wèn)題及其處理措施

（1）施工注漿過(guò)程中如果出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，及時(shí)停鉆，解決施工問(wèn)題后，重新進(jìn)行注漿。（2）鋼絞線安放應(yīng)注意：鋼絞線放入鉆孔之前，應(yīng)檢查鋼絞線的質(zhì)量，確保鋼絞線組裝滿足設(shè)計(jì)要求。鋼絞線安放后不得隨意敲擊，不得懸掛重物。（3）注漿漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防石塊、雜物混入漿液。注漿作業(yè)開(kāi)始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間，再作業(yè)時(shí)宜用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管口。除旋噴外孔口溢出漿液時(shí)，可停止注漿。漿體硬化后不能充滿錨固體時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。（4）攪拌工藝在砂層中施工，容易出現(xiàn)塌孔，宜采用套管跟進(jìn)鉆孔來(lái)解決塌孔的問(wèn)題。（5）由于本場(chǎng)地地下土體有厚層的淤泥及砂層，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿施工極為不利，常規(guī)的施工方法遇到不能成孔及流砂，管涌的事故，預(yù)應(yīng)力錨桿可能在施工過(guò)程中擾動(dòng)原狀砂石也造成涌砂現(xiàn)象，引起擋土墻背后地面塌陷，所以施工過(guò)程中宜改用一次性錨筋結(jié)構(gòu)。

7 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，錨索施工完成后，曾多次下雨，邊坡未出現(xiàn)坍落、變形，說(shuō)明邊坡已經(jīng)穩(wěn)定，達(dá)到加固效果，工程效果明顯。在路橋滑坡治理加固工程中合理利用預(yù)應(yīng)力錨索方位角，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固方案與其它加固方案相比，不僅投資少，工期短，而且施工更安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃武科.拉力分散型錨索在碎裂巖體邊坡中的適用性研究文集[J].科技資訊，2008，24.

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